ГЛАВА I. Значение системы питания карбюраторного двигателя

Содержание.

1.1. Что такое карбюратор?...............................................................................2 стр.

1.2. Горючая смесь …………………………………………………………….4 стр.
1.3. Принцип работы карбюратора……………………………………………5 стр.
1.4. Дозирующая система и вспомогательные устройства карбюратора…..6 стр.
1.5. Приборы систем подачи топлива и выпуска отработавших газов……10 стр.

ГЛАВА II. Техническое обслуживание системы питания карбюраторного двигателя.

2.1. Техническое обслуживание……………………………………………..14 стр.
2.2. Ежедневное обслуживание……………………………………………...14 стр.
2.3. Технический осмотр …………………………………………………….14 стр.
2.4.Основные неисправности и методы ремонта………………………….16 стр.

ГЛАВА III. Техника безопасности

3.1Техника безопасности………………………………………………...…21 стр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………….22стр.
Список используемой литературы ………………………………………23 стр.
Приложение ………………………………………………………………...24 стр.

ГЛАВА I. Значение системы питания карбюраторного двигателя.

1.1. Что такое карбюратор?

Карбюра́тор — узел системы питания ДВС, предназначенный для приготовления горючей смеси оптимального состава путём смешивания (карбюрации) жидкого топлива с воздухом и регулирования количества её подачи в цилиндры двигателя. Имеет широчайшее применение на разных двигателях, обеспечивающих работу самых разнообразных устройств.

Карбюраторы подразделяются на барботажные, в данный момент не использующиеся, мембранно-игольчатые и поплавковые, составляющие подавляющее большинство всех карбюраторов.

Барботажный карбюратор представляет собой бензобак, в котором на некотором расстоянии от поверхности топлива имеется глухая доска и два широких патрубка — подающий воздух из атмосферы и отбирающий смесь в двигатель. Воздух проходил под доской над поверхностью топлива и, насыщаясь его парами, образовывал горючую смесь. При всей примитивности и «несерьёзности» этот карбюратор — единственный, обеспечивавший смесь с воздухом именно паровой фракции топлива. Дроссельная заслонка стояла на двигателе отдельно. Барботажный карбюратор делал двигатель очень требовательным к фракционному составу топлива, так как испаряемость его должна была занимать весьма узкий температурный диапазон, вся конструкция была взрывоопасной, громоздкой, тяжёлой в регулировании. Топливо-воздушная смесь в длинном тракте частично конденсировалась, этот процесс зависел чаще от погоды.

Мембранно-игольчатый карбюратор уже представляет собой отдельный законченный узел и, как следует из названия, состоит из нескольких камер, разделённых мембранами, жёстко связанными между собою штоком, который заканчивается иглой, запирающей седло клапана подачи топлива. Камеры соединяются каналами с разными участками смесительной камеры и с топливным каналом. Вариант — связь между мембранами и клапаном неравноплечими рычагами. Характеристики таких карбюраторов определялись тарированными пружинами, на которые опирались мембраны и/или рычаги. Система рассчитана так, чтобы соотношение вакуума, давления топлива и скорости смеси обеспечивали должное соотношение топлива и воздуха. Неоценимое достоинство такого карбюратора — наряду с простотой — способность работать буквально в любом положении по отношению к силе тяжести. Недостатки — относительная сложность регулировки, некоторая нестабильность характеристики (пружины), чувствительность к ускорениям, перпендикулярным мембранам, неширокий диапазон количества смеси на выходе, медленные переходы между установившимися режимами. Такие карбюраторы используются на двигателях, по условиям работы не имеющих определённого пространственного положения (двигатели бензорезов, газонокосилок, поршневых самолётов и т.д.)

Наконец, поплавковый карбюратор, необозримо многоликий и разнообразный в своих многочисленных модификациях, составляет подавляющее большинство современных карбюраторов и состоит из поплавковой камеры, обеспечивающей стабильный приток топлива, смесительной камеры и многочисленных дозирующих систем, состоящих из топливных и воздушных каналов, дозирующих элементов — жиклёров, клапанов и актюаторов. Поплавковые карбюраторы при прочих равных условиях обеспечивают самые стабильные параметры смеси на выходе и обладают самыми высокими эксплуатационными качествами. Поэтому они и получили столь широкое распространение.

1.2. Горючая смесь

Для приготовления горючей смеси используют топливо и воздух, причем оба компонента, входящие в состав смеси, должны быть тщательно очищены от механических и других примесей. Горючая смесь — это смесь, приготовленная в карбюраторе из паров мелкораспыленного топлива и воздуха. Горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, смешивается с отработавшими газами и образует рабочую смесь.
Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением масс топлива и воздуха. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха (обычно принимают 15 кг). Однако количество воздуха, действительно расходуемого на приготовление горючей смеси, может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха. При слишком большом обогащении или обеднении горючая смесь теряет способность воспламеняться. В первом случае это происходит из-за недостатка кислорода воздуха, а во втором вследствие значительного избытка воздуха и небольшого количества бензина. Двигатель не должен работать на переобогащенных или переобедненных горючих смесях, так как в обоих случаях уменьшается его мощность и снижается экономичность.

1.3. Принцип работы карбюратора

Принцип работы простейшего карбюратора аналогичен принципу работы пульверизатора и состоит в том, что жидкость под действием разрежения вытекает из распылителя (трубки) и, смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Простейший карбюратор состоит из поплавковой камеры, диффузора, распылителя с жиклером, смесительной камеры и дроссельной заслонки. В поплавковой камере находится пустотелый поплавок,шарнирно соединенный с осью и действующий на игольчатый клапан. Топливо подается в поплавковую камеру насосом по трубопроводу. Отверстие соединяет поплавковую камеру с окружающим воздухом, поэтому в камере постоянно поддерживается атмосферное давление. Поплавковая камера карбюратора соединена со смесительной камерой распылителем, в котором установлен жиклер.

Жиклер представляет собой металлическую пробку с небольшим калиброванным отверстием, через которое в единицу времени проходит определенная порция топлива. Выходной конец распылителя устанавливают в самом узком месте диффузора — в горловине:

Простейший карбюратор работает следующим образом. При наполнении топливом поплавковой камеры, поплавок постепенно всплывает. При определенном уровне топлива игольчатый клапан перекрывает отверстие в подводящем трубопроводе, и поступление топлива в поплавковую камеру прекращается. При такте впуска поршень в двигателе перемещается в НМТ, и в цилиндре создается разрежение, передающееся в смесительную камеру карбюратора. Разрежение в этой камере зависит от положения дроссельной заслонки: с прикрытием заслонки разрежение уменьшается, а с открытием — увеличивается. Пока двигатель не работает, в поплавковой камере и в распылителе топливо находится на одном уровне, причем верхний конец распылителя располагается несколько выше уровня топлива (на 2 — 3 мм).

Во время работы двигателя поступающий в карбюратор воздух проходит через узкое сечение диффузора, в результате чего скорость воздуха в нем, а следовательно, и разрежение возрастают. Создается перепад давлений между поплавковой камерой и диффузором, благодаря чему топливо начинает фонтанировать из распылителя. Топливо распыливается, перемешивается с воздухом, частично испаряется и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя. С изменением положения дроссельной заслонки значительно изменяется состав горючей смеси, приготовляемой простейшим карбюратором.

1.4. Главная дозирующая система и вспомогательные устройства карбюратора

Современные карбюраторы, применяемые на автомобильных двигателях, имеют главную дозирующую систему и вспомогательные устройства, обеспечивающие приготовление необходимой по составу горючей смеси в зависимости от режима работы двигателя, а также ограничители максимальной частоты вращения коленчатого вала. В настоящее время к карбюраторам предъявляют еще одно требование — обеспечение минимальной токсичности отработавших газов, выбрасываемых в атмосферу при работе двигателя.

Работу двигателя на всех режимах, кроме его работы с малой частотой вращения на режиме холостого хода, обеспечивает главная дозирующая система. Для образования горючей смеси эта система подает наибольшую порцию топлива. При рассмотрении работы простейшего карбюратора было установлено, что с увеличением открытия дроссельной заслонки количество вытекающего из распылителя топлива возрастает быстрее, чем количество воздуха, проходящего через диффузор, т. е. горючая смесь обогащается тем больше, чем больше открывается дроссельная заслонка. Предотвращение обогащения горючей смеси с увеличением открытия дроссельной заслонки называют компенсацией ее состава. В карбюраторах применяют следующие способы компенсации смеси: регулирование разрежения в диффузоре; установка двух жиклеров—главного и компенсационного;

пневматическое торможение истечения топлива (эмульсирование топлива в главной дозирующей системе). Последний способ компенсации смеси получил наибольшее распространение в карбюраторах. При любом способе компенсации главная дозирующая система обеспечивает приготовление карбюратором при работе двигателя на средних нагрузках обедненной, т. е. экономичной горючей смеси.

Компенсация горючей смеси пневматическим торможением истечения топлива. Топливо из поплавковой камеры поступает через главный жиклер в колодец и далее через эмульсионную трубку с отверстиями в распылитель. Трубка сообщается с воздухом через жиклер. При создании разрежения в диффузоре из распылителя начинает фонтанировать топливо, уровень его в колодце понижается, и открывается верхнее отверстие в эмульсионной трубке. Воздух, выходящий из трубки, смешивается с топливом, и эмульсия подается через распылитель в смесительную камеру карбюратора.

При увеличении открытия дроссельной заслонки возрастает расход топлива из колодца, и в трубке открывается больше воздушных отверстий. Воздух, поступающий в распылитель, уменьшает разрежение у главного жиклера и замедляет (тормозит) истечение из него топлива, что и необходимо для обеднения горючей смеси. Создание экономичной смеси в этом случае возможно лишь при правильном подборе диаметров воздушного и главного (топливного) жиклеров. Такой способ компенсации горючей смеси использован в карбюраторах К-126Б, К-126Г, К-88АМ (ЗИЛ - 130) и др.
Пуск двигателя, особенно в холодную погоду, затруднен, так как топливо плохо испаряется. Чтобы к моменту воспламенения рабочей смеси в цилиндре находилось достаточное количество паров топлива, смесь необходимо сильно обогатить. Такое обогащение смеси обеспечивают с помощью воздушной заслонки, установленной в воздушном патрубке карбюратора. Воздушной заслонкой управляет водитель из кабины при помощи тяги и кнопки.

При пуске двигателя заслонку прикрывают. В этом случае при вращении коленчатого вала в смесительной камере создается значительное разрежение, и топливо поступает из распылителя карбюратора. При пуске холодного двигателя, когда масло густое, нельзя допускать большую частоту вращения коленчатого вала. Поэтому дроссельную заслонку прикрывают. После пуска двигателя его прогревают при малой частоте вращения и воздушную заслонку постепенно открывают, иначе в двигатель будет поступать очень богатая смесь.

На воздушной заслонке установлен клапан, удерживаемый в закрытом положении слабой пружиной. При первых вспышках в цилиндрах двигателя, чтобы не было сильного обогащения смеси, клапан под действием давления воздуха открывается. Таким образом, при пуске двигателя через клапан проходит необходимое количество воздуха.
Во время работы двигателя на режиме холостого хода топливо поступает через жиклер системы холостого хода, установленный в колодце. Если дроссельная заслонка прикрыта, то за ней создается сильное разрежение, и воздух с большой скоростью проходит через узкие щели между заслонкой и стенками патрубка. На выходе из канала системы холостого хода имеются отверстие (ниже дроссельной заслонки) и отверстие (выше этой заслонки). Около отверстия образуется разрежение, передающееся в канал и в колодец. К топливу, поступающему в канал из колодца, примешивается воздух, проходящий через жиклер. Образовавшаяся эмульсия (смесь топлива с мелкими пузырьками воздуха) из канала через отверстие выходит в пространство за дроссельной заслонкой, распыливается и, перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь. Через отверстие в канал и в пространство за дроссельной заслонкой дополнительно поступает воздух, что улучшает смесеобразование.

В случае дальнейшего открытия дроссельной заслонки при переходе на режим малых нагрузок отверстия оказываются под заслонкой, и эмульсия поступает из обоих отверстий. Так осуществляется плавный переход с режима холостого хода двигателя на режимы малых и средних нагрузок.

Состав смеси можно изменять регулировочным винтом. При отвертывании винта возрастает разрежение в канале и увеличивается расход эмульсии из отверстия — смесь обогащается. При завертывании винта смесь обедняется.

Для получения от двигателя полной мощности необходима обогащенная смесь. Это достигается использованием специального устройства, называемого экономайзером. Экономайзер может подавать топливо в смесительную камеру карбюратора непосредственно или через главную дозирующую систему. Он
включается в работу, как правило, при почти полностью открытой дроссельной заслонке.
Для предотвращения обеднения горючей смеси при резких переходах с режима малых нагрузок на режим максимальных нагрузок карбюраторы оборудованы ускорительными насосами, которые могут быть установлены отдельно или объединены с экономайзерами.

В колодце ускорительного насоса установлен поршень со штоком, шарнирно соединенным с поводком тяги. Дроссельная заслонка рычагом связана через промежуточное звено с тягой. При закрытии заслонки тяга, поводок и поршень перемещаются вверх, и в колодец ускорительного насоса через обратный клапан из поплавковой камеры поступает топливо. Ускорительный насос приводится в действие рычагом, укрепленным на оси дроссельной заслонки. При резком открытии заслонки тяга быстро опускается вниз и сжимает пружину поводком. Опускающийся поршень давит на топливо, обратный клапан закрывается, а клапан ускорительного насоса открывается; топливо впрыскивается через жиклер в смесительную камеру карбюратора. Пружина, установленная на штоке поршня, обеспечивает затяжное, а не кратковременное действие ускорительного насоса и предохраняет его привод от механических повреждений.

При плавном открытии дроссельной заслонки топливо перетекает через зазор между стенками колодца и поршня, поэтому впрыскивания топлива из колодца в смесительную камеру не происходит. Перетеканию топлива из колодца ускорительного насоса в поплавковую камеру препятствует обратный клапан. Если ускорительный насос не работает, то пружина плотно прижимает клапан к седлу и топливо не поступает в смесительную камеру.

1.5. Приборы систем подачи топлива и выпуска отработавших газов

Топливный бак. На автомобиле может быть установлен один или несколько топливных баков, являющихся резервуарами для бензина. Объем топливного бака должен обеспечить пробег автомобиля без заправки, равный 300 — 600 км. Топливный бак состоит из двух сварных частей, отштампованных из освинцованной стали. Внутри бака имеются перегородки, устраняющие плескание топлива и повышающие жесткость конструкции.

пускного клапана. Плотное соединение выпускного клапана с седлом обеспечено пружиной и резиновой прокладкой, установленной под фланцем клапана. Пружина прижимает впускной клапан к седлу в корпусе выпускного клапана.

При работе двигателя из бака постепенно расходуется топливо, и при небольшом разрежении, равном примерно 2 — 4 кПа, в бак начинает поступать воздух. Он проходит через отверстия под облицовку пробки, а затем, преодолевая сопротивление пружины, открывает впускной клапан и поступает в бак. Если внутри бака давление увеличивается, то срабатывает выпускной клапан, открывающийся при давлении 110-118 кПа. Пары бензина через отверстия в пробке выходят в атмосферу. Пробка топливного бака плотно удерживается в горловине рычагами.

Топливные фильтры. В топливе содержатся механические примеси и вода, причем их количество может возрастать в зависимости от условий транспортирования и хранения топлива, способов заправки им топливных баков автомобилей. Механические примеси и вода нарушают нормальную работу карбюратора и вызывают повышенный износ деталей двигателя. Для отделения от топлива воды и крупных механических примесей применяют отстойники, а для очистки топлива от мелких механических примесей — топливные фильтры тонкой очистки.

В системе питания двигателей автомобилей ЗИЛ-130 кроме фильтров-отстойников устанавливают еще фильтры тонкой очистки топлива, которые располагают между топливным насосом и карбюратором.

Топливный насос. Топливо из бака подается к карбюратору насосом. Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили мембранные топливные насосы, приводимые в действие от распределительного вала. Топливо в карбюратор поступает равномерно, так как резкость пульсации при перекачке топлива насосом гасится упругой воздушной подушкой над нагнетательными клапанами. Количество топлива, подаваемого топливным насосом к карбюратору, зависит от хода мембраны и изменяется автоматически. Если поплавковая камера карбюратора заполнена топливом, то мембрана находится в крайнем нижнем положении. Плечо коромысла, действующего на шток через текстолитовую упорную шайбу, опущено вниз, а противоположное плечо поднято вверх, и штанга привода насоса перемещается вхолостую.

Сила пружины мембраны меньше силы сопротивления игольчатого клапана, который вместе с поплавком регулирует поступление топлива в поплавковую камеру карбюратора. По мере расхода топлива игольчатый клапан карбюратора открывается, и мембрана, прогибаясь вверх, подает в карбюратор очередную порцию топлива.

Для наполнения поплавковой камеры карбюратора топливом, когда двигатель не работает (перед пуском, после продолжительной стоянки, ремонта, после снятия карбюратора или топливного насоса), насос имеет устройство, позволяющее подавать топливо вручную. Для этой цели служит рычаг с возвратной пружиной. Когда этот рычаг поворачивают при ручной подкачке топлива, то приводят в действие мембрану насоса, и топливо подается в карбюратор. В случае выхода из строя мембраны насоса (трещина, обрыв и т. п.) топливо поступает в нижнюю полость корпуса и вытекает из контрольного отверстия.

Впускной и выпускной трубопроводы. Каждый двигатель внутреннего сгорания имеет два трубопровода — впускной и выпускной, которые обычно отливают отдельно. Приготовленная в карбюраторе горючая смесь поступает во впускной трубопровод, соединенный в блоке или в головке блока с каналами, подводящими смесь к цилиндрам.

Впускные трубопроводы двигателей автомобилей ЗИЛ-130 отлиты из алюминиевого сплава, а выпускные — из серого чугуна.

Устройство для подогрева горючей смеси. Не все топливо поступает в цилиндры двигателя в мелкораспыленном состоянии или в виде паров, часть его осаждается на стенках впускного трубопровода и в виде пленки движется по направлению к цилиндрам. Топливная пленка поступает в цилиндры неравномерно и изменяет состав горючей смеси.

Для того чтобы при излишнем подогреве впускного трубопровода при высокой температуре окружающего воздуха не ухудшалось наполнение цилиндров горючей смесью и не снижалась мощность двигателя, интенсивность подогрева регулируют автоматически или вручную.

В двигателях автомобилей ЗИЛ-130 охлаждающая жидкость, циркулирующая по впускному трубопроводу, омывает соответствующие каналы и подогревает проходящую по ним горючую смесь. Однако интенсивность подогрева смеси регулировать нельзя.

Глушитель шума системы выпуска. Отработавшие газы по приемной трубе поступают в глушитель шума системы выпуска и выходят из него по выпускной трубе. Газы выходят из двигателя под большим давлением и со значительной скоростью. Они обладают определенным запасом энергии и, расширяясь в атмосфере, создают сильный шум. Для уменьшения шума служит глушитель, в котором использовано торможение газового потока его разделением, изменением направления движения и перепуском газов из малого объема в большой. Все это приводит к уменьшению скорости отработавших газов и выравниванию колебаний давления.